PT81449B - Installation pour le traitement de fumees par un produit en poudre - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO DO INVENTO

*20 presente invento refere-se a uma instalação para o tratamento de fumos com um produto em pó, do tipo que inclui por um lado uma coluna de reacçSo essencialmente vertical na ba se da qual se efectua o contacto dos ditos fumos com o produto em pó, tendo a suspensão assim obtida um movimento ascensional na coluna, e por outro lado dispositivos separadores em comunicação com a parte superior da coluna, destinados a efectuar uma separação entre os gases depurados e o produto em pó que serviu para o tratamento.

0 tratamento em questão terá por objectivo, a maior par te das vezes, fazer com que o dito produto em pó, isto é o reagente, absorva a seco por um contacto íntimo com os gases, os poluentes gasosos contidos nos fumos, por um processo chamado geralmente, pela mesma razão, "Dry Scrubbing" ("Purificador a seco").

Esta tratamento pode ser aplicado, por exemplo, na captação de SO^ ou na indústria do vidro, de HF pela cal, na capta ção de HCl, igualmente pela cal nos casos de fumos provenientes da incineração dos lixos caseiros ou industriais ou ainda, de um modo geral, na captação de diferentes gases ácidos contidos nos fumos.

As instalações actualmente conhecidas e especialmente concebidas para a execução dos tratamentos do gênero mencionado acima são, em geral, constituídas por vários conjuntos ligados uns aos outros por condutas de ligação e incluem em especial uma conduta que liga a saída da coluna de reacção, que se mencionou no princípio, com a entrada dos dispositivos separadores, em geral do gênero de ciclones, devendo estar prevista uma conduta suplementar na generalidade entre a saída "gás" des, ses dispositivos separadores e a entrada de um filtro de poeira como seja um filtro de tecido ou um electrofiltro, sendo os fumos tratados retirados a seguir para a atmosfera por uma chaminé.

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-3Consequentemente, o comprimento total das diferentes condutas dçligação é grande, o que aumenta o dispêndio de material e as perdas de calor.

A separação destas instalações em diferentes conjuntos necessita, além disso, da utilização de uma estrutura de suporte importante, uisto que cada conjunto deve ser suportado individualmente.

Por fim, a coluna de reacção que constitui o primeiro conjunto da instalação deve ser, frequentemente, termicamente isolado do exterior, em especial para evitar as colmatagens no caso de tratamento de produtos que podem ser deliquescentes.

0 objecto do presente invento ó essencialmente, portanto, estabelecer uma instalação, do tipo mencionado no principio, para efectuar os diferentes tratamentos já citados ou tratamentos análogos e que seja mais compacta e, no total, de estrutura mais simples e de menor atravancamento que as instalações conhe cidas, que necessite de uma estrutura mais pequena e na qual, por outro lado, as perdas de calor sejam menores, com um isolamento tármico mais reduzido.

Para isso, uma instalação do tipo geral descrito no começo, de acordo com o presente invento, será essencialmente caracterizado por que os ditos dispositivos separadores estão alo jados na parte mádia de um invólucro que suporta a dita coluna circundando-a, sendo esse invólucro por sua vez suportado por uma estrutura.

Esta disposição elimina de imediato a estrutura que, nas instalações conhecidas, devia existir para suportar os ditos dispositivos separadores. Estes serão efectivamente suportados pela coluna de reacção e pelo invólucro já citado, suportando o dito invólucro por sua vez, a coluna de reacção, sendo assim o conjunto auto-suportado.

Além disso, compreende-se qua esse invólucro que circun

da a coluna de reacção irá permitir que se crie em torno desta

um espaço de isolamento tármico, devido ao que haverá menos pe_r

das de calor da coluna de reacção para o exterior o que permiti

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-4rá que, na maior parte das vezes, se reduza o isolamento térmico necessário.

Dentro da mesma ordem de ideias, e em especial para cojg servar a grande compacidade da instalação, poderá prever-se, por outro lado, que a extremidade superior aberta da coluna de reacção comunique com a entrada dos ditos dispositivos separado, res por uma bainha que cobre a coluna e cuja base penetra no in vólucro.

Entre essa bainha e a coluna será deste modo formada uma conduta anular que põe em comunicação a extremidade superior aberta da coluna de reacção com a entrada dos dispositivos separadores.

Assim, não haverá necessidade de qualquer estrutura suj) lementar para suportar esses meios de ligação, sendo tanto a bainha como a coluna de reacção suportadas pelo invólucro propriamente.

Com maior precisão, poderá fazer-se com que a parte média do dito invólucro, a coluna de reacção e a dita bainha sejam constituídas essencialmente por cilindros coaxiais, sendo o diâ metro da bainha intermédio em relação ao diâmetro da coluna e ao da dita parte média do invólucro, daí uma grande simplicidade de estrutura.

Com vantagem, poderá prever-se que a parte inferior do dito invólucro seja constituída na forma de uma tremonha, de recuperação do dito produto em pó que serviu para o tratamento, comunicando essa parte inferior do invólucro com as saídas "material” dos ditos dispositivos separadores.

Entenda-se que essa tremonha, ao contrário das partes descritas anteriormente, não poderá estar centrada no eixo geral da coluna de reacção, da bainha e da parte média do invólucro, mas a mesma poderá constituir uma continuidade desse invólucro e portanto sustentar ainda, directa ou indirectamente, a coluna.

Quanto à parte superior do invólucro cuja parte média

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-5contém os ditos dispositivos separadores, poder-se-á prever com vantagem que a mesma constitua em torno da bainha um colector de saída dos gases depurados, comunicando essa parte superi or do invólucro com as saídas "gás” dos ditos dispositivos sepa radores.

Ainda, essa disposição mantém a grande simplicidade da instalação, e também a característica muito directa das ligações entre as suas diferentes partes.

Para aumentar o rendimento da instalação e permitir por isso a utilização repetida, na coluna de reacção, do produto em pó que já percorreu a coluna mas ainda está parcialmente activo, poderá fazer-se com que a tremonha anteriormente citada esteja em comunicação com uma entrada de reciclagem ramificada na base da dita coluna, por intermédio de um distribuidor.

-Trata-se de uma disposição já conhecida em si mesma, mas que o presente invento permite executar com muita facilidade utilizando ainda ligações muito curtas, sendo a saída da tre monha pouco desviada em relação ao eixo da coluna de reacção. ,

Um modo de execução de uma instalação de acordo com o invento será descrito agora, a título de exemplo de modo algum limitativo, com referência às figuras do desenho anexo em que:

A figura 1 ê uma vista em corte axial, esquemática, de uma instalação de acordo com o invento, e

A figura 2 é uma vista parcial do exterior do lado direito da instalação.

A instalação representada nas figuras inclui como elemento principal uma coluna de reacção vertical 1 provida na sua base de uma ligação de entrada de fumos 2 estando a mesma unida a um convergente-divergente 3-4 de colocação em suspensão de um produto reagente pulverulento. Esse produto ê levado à base da coluna por uma conduta esquematizada em 5 e desembocando ligeiramente acima do estreitamento 6 do convergente-divergente, devido ao que se pode assegurar uma excelente dispersão do produto pulverulento no fluxo ascendente dos fumos. Assim, obtém-se uma eficácia máxima das reacções entre o produto reagente e

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-6□s fumos durante todo o tempo da sua ascensão na coluna, efectuando-se essa ascensão, no entanto, a uma velocidade relativa mente alta (da ordem dos 10 m/s).

A saída da coluna 1 deve ser assegurada uma primeira sje paração entre os fumos tratados e o produto pulverulento, o qual estâ misturado com os poluentes a eliminar (por exemplo qa ses ácidos, sendo então o produto activo a cal).

Esta primeira separação, efectuada entre os fumos depurados e as partículas maiores, ê assegurada por um conjunto de ciclones 7. De acordo com o invento, esses ciclones estão alojados na parte média 8 m de um invólucro 8 que circunda a coluna 1 numa parte da sua altura. As entradas 7 _e dos citados comunicam com a extremidade superior aberta 1 £ da coluna de reaje ção por uma bainha 9 que cobre a coluna e cuja base 9 Jd penetra no invólucro 8. Vê-se que a parte módia 8 m do invólucro, a maior parte da coluna 1 de reacção e a bainha 9 podem ser constituídas por cilindros metálicos coaxiais e são, portanto, de muito fácil fabrico e colocação. As ligações mecânicas entre essas diferentes partes podem ser estabelecidas por todos os meios e especialmente por soldadura, rebitagem ou ligação rosca da.

De qualquer modo, vê-se que os ciclones separadores 7 não precisam de estrutura, de suporte própria, como nas instalações da arte anterior, dado que aqueles são mantidos entre a cg luna 1 por um lado, e o invólucro 8, por outro lado. Acontece o mesmo com a bainha 9, cuja base ê fixa às entradas 7 e_ dos ciclones e que pode ainda ser ligada, em 10, ao nivel da sua p_e netração no invólucro 8.

0 conjunto da instalação ó assim auto-suportado e extre mamente compacto. Uma só estrutura 11 ê necessária para o suportar.

As ligações entre as diferentes partes da instalação

são extremamente directas e todas internas, o que diminui ao má

ximo os desperdícios de calor.

Vê-se que após a sua saída da extremidade 1 s da coluna

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-7□s fumos tratados e as partículas de produto reagente descem, com menor velocidade, no espaço anular 12 constituido entre a bainha 9 e a coluna 1, podendo assim a reacção prosseguir com eficácia atê às entradas 7 e, dos ciclones 7 5 o espaço 12 constitui, por outro lado, um isolamento térmico da parte superior da coluna 1 em relação ao exterior, estando a parte média desta coluna isolada do mesmo modo pelo espaço anular que contêm os ciclones 7, Economizam-se assim os meios de isolamento térmico que são previstos em geral quando ê necessário que os fumos per maneçam quentes durante a sua depuração.

Nos ciclones 7, a centrifugação permite que se efectue uma primeira separação entre os fumos tratados e as partículas maiores do produto, as quais caiem pelas saldas "material" 7 m dos ciclones, numa tremonha assimétrica 8 _i que constitui a pa.r te inferior do invólucro 8.

Nas proporções determinadas por um distribuidor 13, o produto que está ainda parcialmente activo, pode por um lado ser retirado em 14 e, por outro lado, reciclado na coluna em 15, constituindo a entrada 5 então somente um fornecimento de prodjj to fresco, compensando a parte retirada em 14, assim como as pa.r tículas muito finas que se escapam pelas saídas "gás" 7 £ dos ciclones 7, ao mesmo tempo que os fumos depurados.

Vê-se igualmente na figura 1 que a parte superior 8 £ do invólucro 8 constitui em torno da base 9 Jb da bainha 9 um colejç tor de saída dos gases depuradas, em comunicação com as ditas saldas 7 dos ciclones 7. A saída 16 desse colector está liga da a um dispositivo de filtração destinado a efectuar uma separação entre a parte puramente gasosa dos fumos e as mais finas partículas do produto de tratamento e outras poeiras que os mes. mos contêm à saída dos ciclones; poderá tratar-se de qualquer filtro apropriado, por exemplo um filtro de tecido ou um electrofiltro. Após o que os fumos totalmente depurados poderão ser retirados para a atmosfera.

Como vantagem suplementar desta instalação note-se que

os ciclones 7 são reaquecidos pelos fumos que sobem na coluna

de reacção 1, o que evita a colmatagem, devido às matérias con-

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tidas nos fumos e que se poderiam aglomerar com o arrefecimento Esta vantagem ê o corolário do excelente e econámico isolamento térmico obtido pela coluna 1 em relação ao exterior. Esse risco de colmatagem também ê evitada com a acumulação das matérias na tremonha 8 j..

Conclui-se como resultado do anteriormente descrito que o invento não se limita de modo nenhum aos modos de aplicação e de realização que foram mais particularmente considerados, pelo contrário, ele abarca todas as variantes.

Em especial, pode-se prever em certos casos substituir os ciclones 7 por mangas de filtração ou outros filtros, e nesse caso a saída 16 em lugar de estar ligada a um filtro de tecj. do ou electrofiltro como se indica acima, desembocaria directamente na atmosfera.

Claims (5)

1. REIVINDICAÇÕES

   1 - Instalação para o tratamento de fumos com um produto em pó, do tipo que inclui por um lado uma coluna de reacção essencialmente vertical, na base da qual se efectua a colocação em contacto dos ditos fumos com o produto em pó, tendo a susperi são assim obtida um movimento ascensional na coluna e, por outro lado, dispositivos separadores em comunicação com a parte superior da .coluna, destinados a efectuarem uma separação entre os gases depurados e o produto em pó que serviu para o tratamej} to, caracterizada por os ditos dispositivos separadores (7) estarem alojados na parte média (8 m) de um invólucro (8) que sus tenta a dita coluna (l) circundando-a, sendo esse mesmo invólucro por sua vez suportado por uma armação (ll).
2. 2 - Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracte rizada por a extremidade superior aberta (l s.) da coluna de reacção (l) comunicarcom a entrada (7 e) dos ditos dispositivos separadores (7) por uma bainha (9) que cobre a coluna e cuja ba se (9 bi) penetra no invólucro.

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   -93 - Instalação de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizada por a parte média (8 m) do dito invólucro (8), a coluna de reacção (l) e a dita bainha (9) serem constituídas essencialmente por cilindros coaxiais sendo o diâmetro da bainha (9) intermédio em relação ao diâmetro da coluna (l) e ao da dita parte média (8 ra) do invólucro.
3. 4 - Instalação de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por a parte inferior (8 _i) do dito in vólucro (8) ser constituída na forma de uma tremonha de recuperação do dito produto em pó que serviu para o tratamento, comunicando essa parte inferior (8 j.) do invólucro com as saídas "material*’ (7 m) dos ditos dispositivos separadores.
4. 5 - Instalação de acordo com qualquer das reivindicações de 2 a 4, caracterizada por a parte superior (8 s.) do dito invólucro (8) constituir em torno da bainha (9) um colector de saída dos gases depurados, comunicando essa parte superior (8 s,) do invólucro (8) com as saídas "gás” (7 g) dos ditos dispositivos separadores.
5. 6 - Instalação de acordo com a reivindicação 4 ou 5, ca raGterizada por a dita tremonha (8 i) estar em comunicação por intermédio de um distribuidor (13) com uma entrada de reciclagem (l5) ramificada na base da dita coluna.